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计算机组成与结构 第五版 复习 (二)

复习目标:画存储器容量扩展;画指令操作码扩展;寻址方式理清楚;

第四章 主存储器

CPU直接是从存储器取指令或存取数据的

主存储器的类型有:随机存储器RAM;非易失性存储器;

主存储器的技术指标:主存容量、存储器存取时间、存储周期;

层次 R ROM

cake SRAM

主 从 DRAM

随机存储器 磁盘

脱机外部存储器

SRAM(静态存储器)和DRAM(动态存储器)的区别

运行速度 快 慢

存储价格 高 低

存储信息 触发器 电容

破坏性读出 非 是

需要刷新 不用 需要

运行列地址 同时送 分两次送

集成度 低 高

发热量 高 低

非易失性半导体存储器:

ROM(只读存储器) PROM(可编程的只读存储器)

EPROM(可擦可编程序的只读存储器) E^2PROM(可电擦可编程只读存储器) Flash Memory(快擦除读写存储器)

存储器的容量扩展:

第五章 指令系统

指令的作用:为了指出数据的来源、操作结果的去向及所执行的操作;

指令包含:操作码;操作数的地址;操作结果的存储地址;下一条指令的地址;

指令的格式有:

  1. 零地址指令:只有操作码,没有操作数或没有操作数地址;
  2. 一地址指令:给出的既是操作数的地址,又是操作结果的存储地址; 如自增和自减;
  3. 二地址指令:第一个是操作数的地址,第二个是操作结果的存储器地址; 如add A,B
  4. 三地址指令:第一个和第二个操作数进行操作存入第三个中;

指令操作码的扩展技术:

寻址方式:

  1. 直接寻址:指令的地址码部分给出操作数在存储器中的地址;
  2. 寄存器寻址:指令的地址码给出的是某一通用寄存器的地址;
  3. 基址寻址:由指令指定一个专用的基址寄存器,操作数的地址为基址寄存器内容和指令地址码相加得到;
  4. 变址寻址:操作数的地址为指定的变址寄存器内容加上指令地址码的内容;
  5. 间接寻址:给出的是操作数的地址或者是指令的地址;分为寄存器间接寻址和存储器间接寻址;
  6. 相对寻址:将程序计数器PC的内容与指令地址码部分的位移量相加就是操作数的地址;
  7. 立即数寻址:操作数地址由指令的地址码直接给出;
  8. 堆栈寻址:由若干连续的先进后出的存储区构成;

例题:

根据操作数所在的位置,填入其寻址方式:操作数在寄存器中,为寄存器寻址方式;操作数地址在寄存器中称为寄存器间接寻址方式;操作数在指令中称为立即数寻址方式;操作数地址在指令中为直接寻址方式;操作数的地址为某一寄存器中的内容与位移量之和则可以是基址寻址、变址寻址、相对寻址方式。

RISC精简指令系统计算机 更优 主要原因是减少了CPI

CISC复杂指令系统计算机

计算机执行程序所需要的时间:P = I × CPI × T

I 代表机器上运行的指令数

CPI 代表执行每条指令所需的平均周期数

T 每个机器周期的时间

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